sábado, 4 de julio de 2009

Mecanizado del Acero


TRABAJOS EN CALIENTE Y EN FRIO.


PROCESO DE TRABAJO EN CALIENTE

Por trabajo (o labrado) en caliente se entienden aquellos procesos como laminado o rolado en caliente, forja, extrusión en caliente y prensado en caliente, en los cuales el metal se caldea en el grado suficiente para que alcance una condición plástica y fácil de trabajar.

El laminado en caliente se usa por lo general para obtener una barra de material con forma y dimensiones particulares.

El extrusionado es el proceso por el cual se aplica una gran presión a un lingote metálico caliente, haciendo que fluya en estado plástico a través de un orificio restringido.

El forjado o forja es el trabajo en caliente de metales mediante martinetes, prensas o máquinas de forja. En común con otros procesos de labrado en caliente, la forja produce una estructura de grano refinado que da por resultado una mayor resistencia y ductilidad. Las piezas forjadas tienen mayor resistencia por el mismo peso.


Laminar un metal a tal temperatura (entre 950-1150 °C) permite la recristalización.

PROCESO DE TRABAJO EN FRÍO

El trabajo (o labrado) en frío significa la conformación de un metal a baja temperatura (por lo general, la temperatura del ambiente). En contraste con las piezas producidas por el trabajo en caliente, las que se labran en frío tienen un acabado nuevo brillante, son más exactas y requieren menos maquinado.

Las barras terminadas en frío se producen por rolado, estirado, torneado, esmerilado y pulimentado. Con mucho el mayor porcentaje de productos se elaboran por procesos de laminado y estirado en frío.

Muchas formas diferentes de barras laminadas o roladas en caliente pueden ser empleadas para el estirado en frío.

El rolado y el estirado en frío tienen el mismo efecto sobre las propiedades mecánicas. El labrado en frío da por resultado un gran incremento en la resistencia de fluencia, acrecienta la resistencia última y la dureza, y disminuya la ductilidad.

El recalcado es un proceso de trabajo en frío en el cual el metal se acumula por impactos. Por lo general, esta operación se usa para formar las cabezas de tornillos y remaches. El roscado por laminación es un proceso para obtener una rosca o filete por compresión y rolado de una pieza base. El rechazado es la operación para conformar material laminar de forma circular, alrededor de una forma rotatoria. Estampado es el término que se emplea para describir operaciones de troquelado como silueteado, acuñado, conformado y estirado poco profundo.


Laminar un metal a temperatura ambiente, generalmente mejora su acabado superficial y aumenta su resistencia a la tracción.

TRATAMIENTO TÉRMICO DEL ACERO

El tratamiento térmico se refiere a acciones con las que interrumpe a varía el proceso de transformación descrito por el diagrama de equilibrio.

Las operaciones comunes de tratamiento son recocido, templado, revenido y templado superficial.

Recocido Cuando un material se somete a trabajo en frío o en caliente, se inducen esfuerzos remanentes o residuales y, además, el material generalmente adquiere una gran dureza debida a estas operaciones de labrado.

Se mantiene a esta temperatura por un tiempo suficiente para que el carbono quede disuelto y difundido a través del material. El objeto tratado se deja enfriar luego lentamente, por lo general en el mismo horno en el que fue tratado. Si la transformación es completa, se dice entonces que se tiene un recocido total. El recocido se emplea para suavizar un material y hacerlo más dúctil, para eliminar esfuerzos remanentes y para refinar la estructura del grano.

Templado la rapidez de enfriamiento es el factor que determina la dureza. Una rapidez de enfriamiento controlada en un material caldeado constituye el proceso que recibe el nombre de templado. Las dos sustancias más utilizadas para templar son el agua y el aceite.

La eficacia del endurecimiento depende del hecho de que cuando la austenita se enfría no se transforma instantáneamente en perlita, sino que se requiere tiempo para iniciar y completar el proceso. Cuando el material es enfriado rápidamente hasta 200 C° o menos, la austenita se transforma en una estructura llamada martensita. Ésta es una solución sólida sobresaturada de carbono en ferrita, y es la clase de acero más dura y resistente.

Revenido cuando una probeta de acero ha sido endurecida totalmente resulta ser dura y frágil en extremo y con esfuerzos resultantes altos. El acero queda inestable y tiende a contraerse al envejecer. Esta tendencia aumenta cuando la probeta se somete a cargas aplicadas exteriormente debido a que los esfuerzos resultantes contribuyen aún más a la inestabilidad. Dichos esfuerzos internos pueden ser eliminados por un proceso de calentamiento ligero llamado de alivio de esfuerzos.

Después de que la probeta ha sido endurecida totalmente por el templado desde arriba de la temperatura crítica, se recalienta a una temperatura inferior a la crítica durante cierto tiempo y luego se deja enfriar al aire tranquilo.

Templado superficial el objeto de esta acción de endurecimiento es producir una corteza dura en una probeta o una pieza de acero de bajo carbono, retenido al mismo tiempo la ductilidad y la tenacidad en el núcleo. Esto se logra aumentando el contenido de carbono en la superficie, es decir, carburizándola. El proceso consiste en introducir la pieza por carburizar en el seno de un material carburizante durante un tiempo y a una temperatura establecida, dependiendo de espesor de la corteza que se desee y de la composición de la pieza.


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